(57)【要約】  本開示は、内径及び外径を有する第一の金属管と、内径及び外径を有する第二の金属管とを備えるバイメタル管に関し、第一の金属管は、第二の金属管内に配置されており、かつ第二の金属管に圧力ばめされており、第一の金属管は、ジルコニウム（Ｚｒ）系合金を含有し、第二の金属管はオーステナイト系ステンレス鋼を含有する。本開示はまた、バイメタル管の製造方法に関し、この製造方法は、内径及び外径を有する第一の金属管を用意する工程、内径及び外径を有する第二の金属管を用意する工程、ここで第一の金属管の外径は、第二の管の内径よりも小さい、第一の金属管を、第二の金属管内に挿入する工程、第一及び第二の金属管がともに圧力ばめされるように、第一及び第二の金属管を一緒に冷間引き抜きする工程を含むものである。【選択図】図１−ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径（ＩＤ１ｓｔ）及び外径（ＯＤ１ｓｔ）を有する第一の金属管（２）と、内径（ＩＤ２ｎｄ）及び外径（ＯＤ２ｎｄ）を有する第二の金属管（３）とを備えるバイメタル管（１）であって、第一の金属管（２）は、第二の金属管（３）内に配置されており、かつ第二の金属管（３）に圧力ばめされており、第一の金属管（２）は、重量％で、
Ｆｅ＋Ｃｒ≦１．０；
Ｃ≦０．１；
Ｏ≦０．２；
Ｈｆ≦５．０；
残部であるＺｒ及び通常存在する不純物
を含有し、第二の金属管（３）は、重量％で、
Ｃ≦０．０４；
Ｍｎ≦３．０；
Ｐ≦０．０５；
Ｓ≦０．０４；
Ｓｉ≦１．０；
Ｃｒ  １５．０〜３０．０；
Ｎｉ  ７．０〜２５．０；
Ｍｏ≦１．０；
Ｎ≦０．１０；
残部であるＦｅ及び通常存在する不純物
を含有するオーステナイト系ステンレス鋼であり、
第一の金属管（２）の、第二の金属管（３）に対する圧力ばめが、以下の手順：
・バイメタル管（１）の内径（ＩＤＢＭ）を測定すること、
・第一の金属管（２）から、第二の金属管（３）を取り外すこと、
・第二の金属管を取り外した後に、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）を測定すること、
・第二の金属管（３）を取り外した後に、バイメタル管（１）の内径（ＩＤＢＭ）と、第一の金属管（２）の内径（ＩＤ１ｓｔ）との差（ＩＤＢＭ−ＩＤ１ｓｔ）の絶対値を計算すること
に従って特定して少なくとも２０μｍである、バイメタル管（１）。
【請求項２】
第二の金属管（３）に存在するＣｒの含有率が、１７〜２１重量％、例えば１８〜２０重量％の範囲にある、請求項１に記載のバイメタル管（１）。
【請求項３】
第二の金属管（３）に存在するＣｒの含有率が、２３〜２７重量％、例えば２４〜２６重量％の範囲にある、請求項１に記載のバイメタル管（１）。
【請求項４】
バイメタル管（１）の製造方法であって、該製造方法は、内径（ＩＤ１ｓｔ）及び外径（ＯＤ１ｓｔ）を有する第一の金属管（２）を用意する工程、内径（ＩＤ２ｎｄ）及び外径（ＯＤ２ｎｄ）を有する第二の金属管（３）を用意する工程、ここで第一の金属管（２）の外径（ＯＤ１ｓｔ）は第二の管（３）の内径（ＩＤ２ｎｄ）よりも小さい、第一の金属管（２）を、第二の金属管（３）内に挿入する工程、第一及び第二の金属管（２，３）がともに圧力ばめされるように、第一及び第二の金属管（２，３）を一緒に冷間引き抜きする工程を含み、第一の金属管（２）を用意する工程において第一の金属管（２）は、重量％で、
Ｆｅ＋Ｃｒ≦１．０；
Ｃ≦０．１；
Ｏ≦０．２；
Ｈｆ≦５．０；
残部であるＺｒ及び通常存在する不純物
を含有し、
第二の金属管（３）を用意する工程において第二の金属管（３）は、重量％で、
Ｃ≦０．０４；
Ｍｎ≦３．０；
Ｐ≦０．０５；
Ｓ≦０．０４；
Ｓｉ≦１．０；
Ｃｒ  １５．０〜３０．０；
Ｎｉ  ７．０〜２５．０；
Ｍｏ≦１．０；
Ｎ≦０．１０；
残部であるＦｅ及び通常存在する不純物
を含有するオーステナイト系ステンレス鋼であり、
冷間引き抜き工程後に、以下の手順：
・バイメタル管の内径（ＩＤＢＭ）を測定すること、
・第一の金属管（２）から、第二の金属管（３）を取り外すこと、
・第二の金属管を取り外した後に、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）を測定すること、
・第二の金属管（３）を取り外した後に、バイメタル管（１）の内径（ＩＤＢＭ）と、第一の金属管（２）の内径（ＩＤ１ｓｔ）との差（ＩＤＢＭ−ＩＤ１ｓｔ）の絶対値を計算すること
に従って特定されるスプリングバックが少なくとも２０μｍであるように、第一の金属管（２）が、第二の金属管（３）に対して圧力ばめされる、製造方法。
【請求項５】
第二の金属管（３）に存在するＣｒの含有率が、１７〜２１重量％、例えば１８〜２０重量％の範囲にある、請求項４に記載のバイメタル管（１）。
【請求項６】
第二の金属管（３）に存在するＣｒの含有率が、２３〜２７重量％、例えば２４〜２６重量％の範囲にある、請求項４に記載のバイメタル管（１）。
【請求項７】
冷間引き抜き工程において、第二の金属管（３）の外径（ＯＤ２ｎｄ）が、冷間引き抜き前の第二の金属管（３）の外径（ＯＤ２ｎｄ）に比べて１０％以下、減少することを特徴とする、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項８】
冷間引き抜き工程において、第二の金属管（３）の外径（ＯＤ２ｎｄ）が、冷間引き抜き前の第二の金属管（３）の外径（ＯＤ２ｎｄ）に比べて４％以下、減少することを特徴とする、請求項４又は６に記載の方法。
【請求項９】
冷間引き抜き工程後に、第二の金属管（３）が、少なくとも３５％以上の伸び、及び９０ＨＲＢ以下の硬度を有することを特徴とする、請求項４から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
第一の金属管（２）及び／又は第二の金属管（３）を用意する工程において、第一の金属管（２）を第二の金属管内に挿入する工程の前に、第一の金属管（２）及び／又は第二の金属管（３）を加熱処理することを特徴とする、請求項４から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
第一及び第二の金属管（２，３）を用意する工程において、第一の金属管（２）及び／又は第二の金属管（３）が、冷間加工された管、例えば冷間引き抜き又はピルガー圧延された管であることを特徴とする、請求項４から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
第一の金属管（２）を用意する工程において、第一の金属管（２）がシームレス管であることを特徴とする、請求項４から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
第一の金属管（２）を用意する工程において、第一の金属管（２）の平均肉厚が、０．３〜２ｍｍであることを特徴とする、請求項４から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
第二の金属管（３）を用意する工程において、第二の金属管（３）がシームレス管であることを特徴とする、請求項４から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
第二の金属管（３）を用意する工程において、第二の金属管（３）の平均肉厚が、０．５〜４ｍｍであることを特徴とする、請求項４から１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、内径及び外径を有する第一の金属管と、内径及び外径を有する第二の金属管とを備えるバイメタル管に関し、第一の金属管は、第二の金属管内に配置されており、かつ第二の金属管に圧力ばめされており、第一の金属管は、ジルコニウム（Ｚｒ）系合金を含有し、第二の金属管はオーステナイト系ステンレス鋼を含有する。本開示はまた、バイメタル管の製造方法に関し、この製造方法は、内径及び外径を有する第一の金属管を用意する工程、内径及び外径を有する第二の金属管を用意する工程、ここで第一の金属管の外径は、第二の管の内径よりも小さい、第一の金属管を、第二の金属管内に挿入する工程、第一及び第二の金属管がともに圧力ばめされるように、第一及び第二の金属管を一緒に冷間引き抜きする工程を含むものである。
【発明の概要】
【０００２】
本開示の態様は、設計を容易にするとともに、工業プラント及び設備、例えば熱交換器の製造を容易にする、耐腐食性のバイメタル管を提供することである。さらに、本バイメタル管を用いることにより、工業プラント及び設備の製造コストも削減される。さらに本開示は、このようなバイメタル管の製造方法も提供し、この製造方法により、強固な機械的結合を備えるバイメタル管が得られる。
【０００３】
従って、本開示に基づく少なくとも１つの態様は、以下のようなバイメタル管によって解決される：内径及び外径を有する第一の金属管と、内径及び外径を有する第二の金属管とを備えるバイメタル管であって、第一の金属管は、第二の金属管内に配置されており、かつ第二の金属管に圧力ばめされており、第一の金属管は、重量％（ｗｔ％）で、Ｆｅ＋Ｃｒ≦１．０；Ｃ≦０．１；Ｏ≦０．２；Ｈｆ≦５．０；残部であるＺｒ及び通常存在する不純物を含有し、第二の金属管は、重量％（ｗｔ％）で、Ｃ≦０．０４；Ｍｎ≦３．０；Ｐ≦０．０５；Ｓ≦０．０４；Ｓｉ≦１．０；Ｃｒ  １５．０〜３０．０；Ｎｉ  ７．０〜２５．０；Ｍｏ≦１．０；Ｎ≦０．１０；残部であるＦｅ及び通常存在する不純物を含有するオーステナイト系ステンレス鋼であり、第一の金属管の、第二の金属管に対する圧力ばめが、以下の手順：
・バイメタル管の内径（ＩＤＢＭ）を測定すること、
・第一の金属管から、第二の金属管を取り外すこと、
・第二の金属管を取り外した後に、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）を測定すること、
・第二の金属管を取り外した後に、バイメタル管の内径（ＩＤＢＭ）と、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）との差（ＩＤＢＭ−ＩＤ１ｓｔ）の絶対値を計算すること
に従って特定して少なくとも２０μｍである、バイメタル管。
【０００４】
本開示の観点において、明示的に除外されているか、又は技術的に不可能でない限り、「以下」という表現又は「≦」という記号はそれぞれ、上限を表しており、ここで当業者には、下限がゼロであること、この際に、通常存在する不純物の量を超える成分について顕著な量が存在しないことは明らかである。従って、各成分は任意選択的であるが、成分が存在する場合、最大値、すなわち上限を超えない。
【０００５】
前述の組成を有するジルコニウム系合金の内側の管、すなわち第一の金属管と、前述の組成を有するオーステナイト系ステンレス鋼の管、すなわち第二の金属管とを組み合わせることによって、意外なことに、腐食に対して高い耐性を有するとともに、機械的に安定的なバイメタル管を有利に得ることができる。
【０００６】
ジルコニウムは高反応性の元素であるため、ジルコニウム系合金の内側の管と、オーステナイト系ステンレス鋼製の外側の管との間に冶金法による接合をもたらすことは、非常に困難である。本開示に従って、内側の管と外側の管とを組み合わせてバイメタル管を形成すると、内側の管と外側の管とは、相互に機械的に接合される、すなわち、ともに圧力ばめされる。
【０００７】
本開示によれば、第一の金属管（内側の管）と、第二の金属管（外側の管）との間の圧力ばめの程度を特定するための１つの重要なパラメータが開示されており、このパラメータは、第二の金属管を第一の金属管から取り外した後に、得られるバイメタル管の内径、すなわち第二の金属管に圧力ばめされたときの状態における内側の管の内径を測定し、第一の管の内径と比較する手順を用いるために充分である。この手順のために管全体を使用することは必要ではなく、第一の管と第二の管をともに含むバイメタル管から取り外した試料をこの手順のために用いれば充分であることに留意されたい。
【０００８】
本開示が基づく思想の１つは、第一の金属管と第二の金属管との間に、どのようにすれば接合が得られるかという知見である。意外なことに、第二の金属管と比較して、第一の金属管がより大きな弾性スプリングバックを有することにより、第一の金属管と第二の金属管との間に強固な機械的固定（接合）が得られることが判明した。
【０００９】
よって本発明者らは、意外なことに強固な機械的固定（すなわち、機械的な接合）が、冷間変形によりバイメタル管を製造することによって達成できることを発見した。何らかの理論に縛られるつもりはないが、これは管を変形させる間に起こる塑性変形によると考えられ、第一及び第二の管がともに塑性変形されると、機械的な接合が形成されると考えられる。
【００１０】
よって、本開示によって、第一の金属管の、第二の金属管に対する圧力ばめが少なくとも２０μｍであれば、第一の金属管と、第二の金属管との間に適切な圧力ばめが達成されることが開示され、この値は、以下の手順：
・バイメタル管の内径（ＩＤＢＭ）を測定すること、
・第一の金属管から、第二の金属管を取り外すこと、
・第二の金属管を取り外した後に、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）を測定すること、
・第二の金属管を取り外した後に、バイメタル管の内径（ＩＤＢＭ）と、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）との差（ＩＤＢＭ−ＩＤ１ｓｔ）の絶対値を計算すること
に従って特定される。
【００１１】
この手順は、第一の金属管と第二の金属管との圧力ばめの程度（すなわち、機械的な接合強度）を特定するための試験である。この手順は、以下の通りである：
・バイメタル管の内径（ＩＤＢＭ）を測定すること、
・第一の金属管から、第二の金属管を取り外すこと；第二の金属管を取り外した後に、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）を測定すること、
・第二の金属管を取り外した後に、バイメタル管の内径（ＩＤＢＭ）と、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）との差（ＩＤＢＭ−ＩＤ１ｓｔ）の絶対値を計算すること、圧力ばめについてのパラメータが、本開示の教示に適合するように選択されている場合、得られた値は、少なくとも２０μｍであるべきである。
【００１２】
一実施態様における第二の金属管は、第二の金属管から第一の金属管を切削（ｍｉｌｌｉｎｇ）又は押し出す（ｐｒｅｓｓｉｎｇ）ことによって、取り外すことができる。
【００１３】
当業者にとっては明らかなように、管の大きさに応じて、バイメタル管全体を、前記手順のために使用することができ、又は試料をバイメタル管から取り外して、前記手順のために使用することができる。さらに、第一の金属管の内径及び／又はバイメタル管の内径も、幾つかの箇所（例えば少なくとも３つの異なる箇所）で内径を測定することによって得られる平均内径であってよい。よって、本開示によって得られる絶対値は、内側の金属管と、外側の金属管との間の接合強度（すなわち接触圧力）である。
【００１４】
オーステナイト系ステンレス鋼は、重量％（ｗｔ％）で、
Ｃ≦０．０４；
Ｍｎ≦３．０；
Ｐ≦０．０５；
Ｓ≦０．０４；
Ｓｉ≦１．０；
Ｃｒ  １５．０〜３０．０；
Ｎｉ  ７．０〜２５．０；
Ｍｏ≦１．０；
Ｎ≦０．１０；
残部であるＦｅ及び通常存在する不純物
を含有する。
【００１５】
第二の金属管に含まれるクロムの量は、たいていの種類の腐食に対する耐性を改善させる。適切な耐腐食性を獲得するために、第二の金属管に存在するＣｒの量は、一実施態様において、１７〜２１重量％（ｗｔ％）、１８〜２０重量％（ｗｔ％）の範囲にあるべきである。別の実施態様において、第二の金属管に存在するＣｒの量は、２３〜２７重量％（ｗｔ％）、又は２４〜２６重量％（ｗｔ％）の範囲にある。
【００１６】
さらなる実施態様において、第二の金属管は、Ｃ≦０．０３５；Ｓｉ≦０．４；Ｍｎ≦２．０；Ｐ≦０．０４５；Ｓ≦０．０３；Ｃｒ  １８．０〜２０．０；Ｎｉ  ８．５〜１２．０；残分であるＦｅ及び通常存在する不純物を含有する第一の組成から選択されているか、又はＣ≦０．０２；Ｓｉ≦０．１５；Ｍｎ≦２．０；Ｐ≦０．０２；Ｓ≦０．０１５；Ｃｒ  ２４．０〜２６．０；Ｎｉ  １９．０〜２２．０；Ｎ≦０．１；残分であるＦｅ及び通常存在する不純物を含有する第二の組成から選択されている。特に、第二の組成の第二の金属管は、硝酸における腐食に対して優れた耐性を有し、粒間腐食に対して優れた耐性を有し、ピッチングに対して良好な耐性を有し、かつ良好な溶接性を有する。
【００１７】
本開示に基づく少なくとも１つの態様はまた、以下の製造方法によって解決される：バイメタル管の製造方法であって、該製造方法は、内径及び外径を有する第一の金属管を用意する工程、内径及び外径を有する第二の金属管を用意する工程、ここで第一の金属管の外径は、第二の管の内径よりも小さい、第一の金属管を、第二の金属管内に挿入する工程、第一及び第二の金属管がともに圧力ばめされるように、第一及び第二の金属管を一緒に冷間引き抜きする工程を含み、第一の金属管を用意する工程において第一の金属管は、重量％（ｗｔ％）で、Ｆｅ＋Ｃｒ≦１．０；Ｃ≦０．１；Ｏ  ≦０．２；Ｈｆ≦５．０；残部であるＺｒ及び通常存在する不純物を含有し、第二の金属管を用意する工程において第二の金属管は、重量％（ｗｔ％）で、Ｃ≦０．０４；Ｍｎ≦３．０；Ｐ≦０．０５；Ｓ≦０．０４；Ｓｉ≦１．０；Ｃｒ  １５．０〜３０．０；Ｎｉ  ７．０〜２５．０；Ｍｏ≦１．０；Ｎ≦０．１０；残部であるＦｅ及び通常存在する不純物を含有するオーステナイト系ステンレス鋼であり、冷間引き抜き工程後に、圧力ばめについてのパラメータが、本開示の教示に適合するように選択されている場合、第一の金属管の、第二の金属管に対する圧力ばめが、以下の手順：
・バイメタル管の内径（ＩＤＢＭ）を測定すること、
・第一の金属管から、第二の金属管を取り外すこと、
・第二の金属管を取り外した後に、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）を測定すること、
・第二の金属管を取り外した後に、バイメタル管の内径（ＩＤＢＭ）と、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）との差（ＩＤＢＭ−ＩＤ１ｓｔ）の絶対値を計算すること
に従って特定して、少なくとも２０μｍである。
【００１８】
本開示によれば、バイメタル管は、内径及び外径を有する第一の金属管を用意する工程によって、また内径及び外径を有する第二の金属管を用意する工程によって製造される。第一の金属管の外径は、第二の金属管の内径よりも小さい。
【００１９】
第一の金属管及び第二の金属管を用意した後、第一の金属管を、第二の金属管内に挿入する。その後、第一の金属管と第二の金属管とを、相互に機械的に接合する、すなわち第一の金属管及び第二の金属管を一緒に冷間引き抜きすることによって圧力ばめする。
【００２０】
引き抜き後に第二の金属管の外径を画定する直径を有する引き抜きダイを通じて、第一の金属管及び第二の金属管をともに引き抜くことによって、第一の金属管及び第二の金属管はともに圧力ばめされ、バイメタル管が形成される。第一の金属管と第二の金属管との間に圧力ばめを得るために、引き抜きダイの直径は、第二の金属管の外径よりも小さい必要がある。引き抜きダイにおける成形の間、第二の金属管は塑性変形され、これによって第二の金属管の内径が減少し、第一の金属管も塑性変形され、第一金属管と第二の金属管との間に圧力ばめが得られる。
【００２１】
従って、冷間引き抜き工程前の第二の金属管の外径及び内径、冷間引き抜き工程前の第一の金属管の外径及び内径、また引き抜きダイの寸法を調節して、所望の圧力ばめが達成されるようにしなければならない。
【００２２】
本開示に従ったバイメタル管を得るために、第一の金属管を用意する工程において、第一の金属管は、重量％（ｗｔ％）で、Ｆｅ＋Ｃｒ≦１．０；Ｃ≦０．１；Ｏ≦０．２；Ｈｆ≦５．０；残部であるＺｒ及び通常存在する不純物を含有し、第二の金属管を用意する工程において、第二の金属管は、重量％（ｗｔ％）で、Ｃ≦０．０４；Ｍｎ≦３．０；Ｐ≦０．０５；Ｓ≦０．０４；Ｓｉ≦１．０；Ｃｒ  １５．０〜３０．０；Ｎｉ  ７．０〜２５．０；Ｍｏ≦１．０；Ｎ≦０．１０；残部であるＦｅ及び通常存在する不純物を含有するオーステナイト系ステンレス鋼である。こうすることによって、腐食に対して高い耐性を有すると同時に、機械的にも安定したバイメタル管が得られる。
【００２３】
しかしながら、第一の金属管と第二の金属管との間に適切な機械的接合を得るためには、冷間引き抜き工程後に、第一の金属管の、第二の金属管に対する圧力ばめが、以下の手順：
・バイメタル管の内径（ＩＤＢＭ）を測定すること、
・第一の金属管から、第二の金属管を取り外すこと、
・第二の金属管を取り外した後に、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）を測定すること、
・第二の金属管を取り外した後に、バイメタル管の内径（ＩＤＢＭ）と、第一の金属管の内径（ＩＤ１ｓｔ）との差（ＩＤＢＭ−ＩＤ１ｓｔ）の絶対値を計算すること
に従って特定して少なくとも２０μｍであるように、冷間引き抜き工程のパラメータを選択する。
【００２４】
前述のように、その少なくとも１つの利点は、第一の金属管と第二の金属管との間の力が、強固で耐久性のある接合をもたらすほど充分に高いことである。
【００２５】
冷間変形の上限の程度は、伸び及び硬度に関する要求に応じて設定する。よって１つの実施態様では、冷間引き抜き工程において第二の管の外径は、第二の金属管に存在するＣｒの含有量が１７〜２１重量％（ｗｔ％）、例えば１８〜２０重量％（ｗｔ％）の範囲にある場合、冷間引き抜き前の第二の金属管の外径に比較して１０％以下、減少する。さらなる実施態様では、冷間引き抜き工程において第二の管の外径は、第二の金属管に存在するＣｒの含有量が２３〜２７重量％（ｗｔ％）、例えば２４〜２６重量％（ｗｔ％）の範囲にある場合、冷間引き抜き前の第二の金属管の外径に比較して４％以下、減少する。
【００２６】
さらに別の実施態様では、冷間引き抜き工程後に、第二の金属管が、少なくとも３５％以上の伸び、及び９０ＨＲＢ未満又は９０ＨＲＢの硬度を有する。
【００２７】
一実施態様では、第一及び第二の金属管を用意する工程において、第一の金属管を第二の金属管内に挿入する前に、第一の金属管及び／又は第二の金属管を熱処理し、例えば第一の金属管及び第二の金属管は、アニール処理及び／又は光輝焼鈍されていてよい。
【００２８】
さらなる実施形態では、第一及び第二の金属管を用意する工程において、第一の金属管及び／又は第二の金属管が、冷間加工された管、例えば冷間引き抜き又はピルガー圧延された管である。
【００２９】
別の実施態様では、第一の金属管を用意する工程において第一の金属管が、シームレス管である。
【００３０】
さらなる実施態様によれば、第一の金属管を用意する工程において、第一の金属管の平均肉厚が、０．３ｍｍ〜２ｍｍである。例えば、第一の金属管の平均肉厚は、０．７ｍｍであり得る。
【００３１】
さらなる実施態様では、第二の金属管を用意する工程において第二の金属管が、シームレス管である。
【００３２】
別の実施態様では、第二の金属管を用意する工程において、第二の金属管の平均肉厚が、０．５ｍｍ〜４ｍｍである。例えば、第二の金属管の平均肉厚は、１．６ｍｍであり得る。
【００３３】
よって、本解決法による利点は、通常のステンレス鋼管シートが使用できるにも拘わらず、ライナーとしての内側の管でジルコニウムを使用しているため、耐腐食性が強化されていることである。ジルコニウム管は、腐食に対するバリアであり、管を腐食から保護する。
【００３４】
本開示のさらなる利点、特徴及び用途は、後続の実施態様の説明、また対応する添付図面から明らかになる。先に、また以下で詳細に説明する実施態様は、添付図面との関連で読めば、より理解しやすいだろう。図示された実施態様は、ここに示された厳密な配置及び手段に制限されないと理解されるべきである。
【００３５】
先に、また以下で詳細に説明する実施態様及び特許請求の範囲において、バイメタル管又はバイメタル管の製造方法のいずれかについて述べた場合、記載された特徴は、バイメタル管とバイメタル管の製造方法の双方に当てはめることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１−ａ】本開示の実施態様によるバイメタル管の概略的な断面図である。
【図１−ｂ】、本開示の実施態様によるバイメタル管の概略的な断面図であり、第二の金属管の取り外しを示す。
【図１−ｃ】図１ｂに従ったバイメタル管の概略的な断面図であり、第二の金属管を取り外した後に残る第一の金属管を示す。
【実施例】
【００３７】
図１ａに図示した本開示の一実施態様に従ったバイメタル管１は、第一の金属管２と、第二の金属管３とを備える。第一の金属管２は、重量％（ｗｔ％）で、Ｆｅ＋Ｃｒ≦１．０；Ｃ≦０．１；Ｏ≦０．２；Ｈｆ≦５．０；残部であるＺｒ及び通常存在する不純物を含有する。第二の金属管は、重量％（ｗｔ％）で、Ｃ≦０．０４；Ｍｎ≦３．０；Ｐ≦０．０５；Ｓ≦０．０４；Ｓｉ≦１．０；Ｃｒ  １５．０〜３０．０；Ｎｉ  ７．０〜２５．０；Ｍｏ≦１．０；Ｎ≦０．１０；残部であるＦｅ及び通常存在する不純物を含有するオーステナイト系ステンレス鋼である。
【００３８】
第一の金属管２及び第二の金属管３はそれぞれ順に、内径ＩＤ１ｓｔ又はＩＤ２ｎｄを有し、またそれぞれ順に、外径ＯＤ１ｓｔ又はＯＤ２ｎｄを有する。一緒に冷間引き抜きする前、第一の金属管２を第二の金属管３内に容易に挿入可能なように、第一の金属管２の外径ＯＤ１ｓｔは、第二の金属管３の内径ＩＤ２ｎｄよりも、やや小さい。
【００３９】
その後、すなわち第一の金属管２が、第二の金属管３内に挿入された後、第一の金属管２及び第二の金属管３を、引き抜きダイを通じて一緒に冷間引き抜きする。冷間引き抜き工程の間、第二の金属管３と、その中に挿入された第一の金属管２の双方に力がかかって塑性変形をもたらし、第二の金属管３内の内径ＩＤ２ｎｄ、及び第一の金属管２の外径ＯＤ１ｓｔが、減少する。冷間引き抜き後の状態において、図１ａに図示したように、第一の金属管２の外径ＯＤ１ｓｔは、第二の金属管３の内径ＩＤ２ｎｄに等しい。さらに、冷間引き抜き後の状態において、図１ａに図示したように、バイメタル管の内径ＩＤＢＭは、第一の金属管２の内径ＩＤ１ｓｔに等しい。
【００４０】
冷間引き抜きの間に得られる第一及び第二の金属管２，３の変形は、第一の金属管の外径ＯＤ１ｓｔの大きさ、第二の金属管の内径ＩＤ２ｎｄ及び外径ＯＤ２ｎｄの大きさ、及び引き抜きダイの内側寸法による。冷間引き抜きで適用するパラメータは、第一の金属管２の、第二の金属管３に対する圧力ばめが、少なくとも２０μｍであるように選択されている。
【００４１】
圧力ばめは、以下の手順に従って特定する：バイメタル管（１）の内径（ＩＤＢＭ）を測定する；第一の金属管（２）から、第二の金属管（３）を取り外す；第二の金属管（３）を取り外した後に、第一の金属管（２）の内径ＩＤ１ｓｔを測定する；第二の金属管（３）を取り外した後に、バイメタル管１の内径ＩＤＢＭと、第一の金属管２の内径ＩＤ１ｓｔとの差ＩＤＢＭ−ＩＤ１ｓｔの絶対値を計算する。
【００４２】
第一の金属管２からの、第二の金属管３の取り外しは、図１ｂに示してある。図１ｂは、図１ａの実施態様によるバイメタル管１の断面図である。この実施態様では、第二の金属管３が、第二の金属管３を切削することにより取り外されているものの、第二の金属管３は、第二の金属管３から第一の金属管２を押し出すことによって取り外すこともできる。この手順では、管全体を使用する必要があるわけではなく、圧力ばめの値を得るには、バイメタル管１の試料で充分であることが、理解されるべきである。
【００４３】
図１ｃに図示したように、第二の金属管３が、第一の金属管２から完全に取り外された後、第一の金属管２は元のように膨張し、第一の金属管２の内径ＩＤ１ｓｔを測定する。第一の金属管２の外径ＯＤ１ｓｔ及び内径ＩＤ１ｓｔは、図１ａに示した冷間引き抜き状態のときよりも、大きい。
【００４４】
第二の金属管３を取り外した後に、バイメタル管１の内径ＩＤＢＭと、第一の金属管２の内径ＩＤ１ｓｔとの差ＩＤＢＭ−ＩＤ１ｓｔの絶対値を計算する。本開示によって、冷間引き抜き工程で適用される変形は、この値が少なくとも２０μｍであれば、充分に高い。
【００４５】
本開示の目的のために、本明細書、図面及び特許請求の範囲から当業者にとって明らかなあらゆる特徴は、たとえ別の特徴との組み合わせでのみ説明されていたとしても、明示的に排除されていないか、又は技術的に不可能でない限り、これらの特徴自身と、又はここに開示された特徴のあらゆる組み合わせと、組み合わせ可能なことを指摘しておく。全てのあり得る組み合わせについての包括的かつ明示的な説明は、明細書の読み易さのためだけに、省略されているに過ぎない。
【００４６】
本開示は、限られた数の実施態様によって説明されているが、本開示はこれらの実施態様に限られないことが理解される。様々な変更を伴う他の実施態様は、本開示の範囲から外れない。特に、好ましい実施態様についての説明は、明細書及び図面に明示的に示され、説明されたものに限られず、明細書及び図面の開示を全体として包含すると理解されるべきである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【国際調査報告】
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